RL60
| Ursprungsland | Förenta staterna |
|---|---|
| Designer | Pratt & Whitney |
| Ansökan | Överstegsmotor _ |
| Status | Utvecklingen avstannade |
| Flytande bränslemotor | |
| Drivmedel | LOX / LH 2 |
| Blandningsförhållande | 4,5 till 6,2 |
| Cykel | Expandercykel |
| Prestanda | |
| Dragkraft, havsnivå | 266,9 kN (60 000 lbf) |
| Dragkraft-till-vikt-förhållande | 51 |
| Kammartryck _ | 83 bar (8,3 MPa; 1 200 psi) |
| Specifik impuls , vakuum | 465 sekunder (4,56 km/s) |
| Startar om | 45 |
| Mått | |
| Längd | 2,23 m (7,3 fot) |
| Diameter | 2,29 m (7,5 fot) |
| Torrvikt | 499 kg (1100 lb) |
| Referenser | |
| Referenser | |
RL60 var en planerad kryogen raketmotor för flytande bränsle designad i USA av Pratt & Whitney , förbränning av kryogent flytande väte och flytande syredrivmedel. Motorn körs på en expandercykel och kör turbopumparna med spillvärme som absorberas från huvudförbränningsprocessen. Denna högeffektiva, spillvärmebaserade förbränningscykel i kombination med det högpresterande flytande vätgasbränslet gör att motorn kan nå en mycket hög specifik impuls på upp till 465 sekunder i ett vakuum. Motorn var planerad att bli en mer kapabel efterföljare till Aerojet Rocketdyne RL10 , vilket ger förbättrad prestanda och effektivitet samtidigt som installationen av RL10 bibehålls.
RL10B-2 med hög dragkraft, såsom upp till 45 omstarter av motorn (upp från 15 för RL10B-2), 550 sekunder längre motorlivslängd (+15,7 %) och två gånger dragkraften. Liksom RL10B-2 var RL60 planerad att inkludera ett strålningskylt utdragbart munstycke. RL60 designades för att möta de växande behoven av förbrukningsbara uppskjutningskrav och människoklassade uppdrag i början av 2000-talet.
Beskrivning
RL60 är en expandercykel, kryogen raketmotor för flytande bränsle som förbränner flytande väte och flytande syre. Motorns cykel är praktiskt taget identisk med RL10, med några viktiga ändringar:
- LOX turbopump drivs av en separat turbin och turbinbypassventil istället för ett växeldrivsystem
- tillägg av LH 2 och LOX boostpumpar för att klara lägre drivmedelsinloppstryck och tillåta högre rotationshastigheter för huvudpumpen.
Andra viktiga ändringar från RL10 inkluderar:
- något omdesignat tändsystem (Dual Direct Spark Igniter; DDSI)
- kopparrörformig förbränningskammare med hög värmebelastning , vilket möjliggör mycket högre turbineffekt och det högsta uppnådda kammartrycket för en expandermotor
- dubbelt så högt kammartryck, åtföljt av dubbelt så hög dragkraft (med 10 % tillväxtmarginal)
- något längre motorlivslängd
- tre gånger så många motorstarter.
Medan RL60 är designad, integrerad och testad i USA, hämtar motorn flera komponenter från internationella partners:
- LOX turbopump från ryska CADB
- LH 2 turbopump från japanska IHI
- regenerativt kylt munstycke från svenska Volvo Aero .
Historia
RL60 har sin början i det ursprungliga kommersiella Cryogenic Advanced Upper Stage Engine-programmet (cCAUSE), som började 1999 och resulterade i RL50-programmet, en planerad 220 kN (50 000 lbf) dragkraftsmotor. RL50-programmet utvecklades senare för att utveckla en kryogenmotor som omfattade kraven och kapaciteten hos både den planerade RL50 och ArianeGroups Vinci -motor, den europeiska 180 kN dragkraftexpandercykeln LH 2 /LOX överstegsmotor. Avsikten var att RL50-motorn skulle fungera som överstegsmotor för både amerikanska och europeiska förbrukningsbara bärraketer, och uppnå effektiv kostnadshantering och skalfördelar genom en gemensam motor som delas mellan den europeiska Ariane 5 och framtida Atlas och Delta USA-fordon. Det planerade samarbetet mellan Snecma , leverantören av RL10:s kol-kolkompositmunstycken, och Pratt & Whitneys ansträngning resulterade i att RL50-motorn utsågs till SPW2000 (Snecma-P&W; 2000 anger året).
RL50-programmet anammades dock inte fullt ut av ESA . SPW2000-programmet avvisades således av ESA, vilket resulterade i att SPW2000-programmet avbröts den 22 juni 2000. Pratt & Whitney återupprättade projektet under sitt eget RL60-program, så kallat för att identifiera dets designtrycknivå på 60 000 lbf. RL60-demonstrationsprogrammet inleddes i slutet av 2000 och var planerat att gå in i fullskalig utveckling i början av 2003.
2003 hade Pratt & Whitney Space Propulsion 90 % av arbetet slutfört för RL60-motorn. RL60 skulle byggas och testas i USA, med nyckelkomponenter från fyra internationella industristrategiska leverantörer: Volvo Aero of Sweden (regenerativt kylt munstycke); Ishikawajima-Harima Heavy Industries (IHI) i Japan (LH 2 turbopump); Techspace Aero i Belgien (LH 2 inlopps- och LOX-kontrollventiler); och Chemical Automatics Design Bureau (CADB) i Ryssland (LOX turbopump). Förutom att utföra systemutvecklingen och integrationen för motorn, skulle Pratt & Whitney ha tillverkat motorns tryckkammarenhet (TCA), bestående av insprutningsenheten och tändsystemet, kontrollsystemet och medföljande ventiler och VVS, och huvudförbränningskammaren. I september 2003 levererades den första förbränningskammaren för motorn för att testas. Denna testning resulterade i en okänd (klassificerad) anomali. Grundorsaken till anomalien identifierades och ett andra test planerades, men aktiviteter som försökte återhämta sig från anomalien bromsades upp på grund av osäkra framtida marknadsmöjligheter och tidpunkt.
Utvecklingstestningen av motorn var planerad att kulminera i testningen av den första fullskaliga motorn i början av 2005, följt av motorkvalificering och certifiering 2006. RL60-produktion och leverans av flygmotorer till kunder planerades att starta i mitten av 2006 .
Se även
- RL10 , föregångaren till RL60
- Vinci , den europeiska expandercykeln LOX/LH 2 -motorn SPW2000-programmet avsett att ersätta
- RD-0146 , en rysk expandercykel LOX/LH 2 -motor med gemensam utveckling av Pratt & Whitney
- MARC-60 (MB-60), samma dragkraftsklass LOX/LH 2 expandercykelmotor designad som en gemensam ansträngning av amerikanska Boeing och Japans Mitsubishi Heavy Industries i början av 2000-talet
- YF-75D , en kinesisk expandercykel LOX/LH 2 -motor